海洋表層における生物起源微量気体の生成・分解過程とその気候変化への応答

2008 年度 自己評価報告書

• 研究領域: 海洋表層・大気下層間の物質循環リンケージ
• 研究課題/領域番号: 18067001
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 角皆 潤 北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (50313367)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2010
• キーワード: 大気化学 / 海洋化学 / 生物地球化学 / 気候変動 / 微量気体 / PTR-MS / 同位体

研究概要

温暖化など地球規模の環境変化の進行が、温室効果気体などの海洋からの放出量をどのように変化させるかに関心が集まっている。これは一般には、海洋表層における生物地球化学過程の質や量によって決まると考えられているが、多くの気体分子において両者間の定量的な関係は不明確であり、一部の気体分子では、生成や消滅の素過程すらわかっていないのが現状である。
そこで本研究では、海洋表層において生物地球化学過程によって生成・消滅すると考えられる微量気体分子について、その生成の素過程や、環境変化の進行に対する生成量の応答を明らかにすることを目的として実施する。このため、まず各海域の海水中における微量気体の存在量の分布を高解像度で明らかにするとともに、海水やプランクトン、沈降粒子などの試料を環境条件を調整しながら培養し、環境変化に対する微量気体の生成(分解)量の応答を定量化する。さらに各気体分子について、その濃度だけでなく軽元素安定同位体組成も定量することで、複雑な生物地球化学過程の微小変化の検出や、検出した変化の原因特定に利用する。

研究成果

• [雑誌論文] Technical Note : Determination of formaldehyde mixing ratios in polluted air with PTR-MS : Laboratory experiments and field measurements. (2008)
  • 著者名/発表者名: Inomata, S. , H. Tanimoto, S. Kameyama, U. Tsunogai, H. Irie, Y. Kanaya, and Z. Wang
  • 雑誌名: Atmos. Chem. Phys. 8 ページ: 273-284
• [雑誌論文] Sensitive determinations of stable nitrogen isotopic composition of organic nitrogen through chemical conversion to N_2O (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsunogai, U. , T. Kido, A. Hirota, S. B. Ohkubo, D. D. Komatsu, F. Nakagawa
  • 雑誌名: Rapid Communications in Mass Spectrometry 22 ページ: 345-354
• [雑誌論文] Carbon isotopic characterization for the origin of excess methane in subsurface seawater (2008)
  • 著者名/発表者名: Sasakawa, M. , U. Tsunogai, S. Kameyama, F. Nakagawa, Y. Nojiri, A. Tsuda
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research 113(doi : 10. 1029/2007JC004217) ページ: C03012
• [学会発表] Recent PTR-MS activities at NIES : Instrumentation and field measurements (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto, H. , S. Inomata, S. Kameyama, U. Tsunogai
  • 学会等名: 4th international PTR-MS conference 2009
  • 発表場所: Obergurgl(invited)
  • 年月日: 20090216-21
• [学会発表] PTR-MS-based method for measuring dissolved nonmethane hydrocarbons (or volatile organic compounds) in seawater : Instrumentation and preliminary results (2008)
  • 著者名/発表者名: Kameyama, S. , Tanimoto, H. , Inomata, S. , Tsunogai, U
  • 学会等名: 2008 Ocean Sciences Meeting
  • 発表場所: Orlando
  • 年月日: 20080302-07
• [学会発表] Determination of formaldehyde mixing ratios in polluted air with PTR-MS : Laboratory experiments and field measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: Inomata, S. , H. Tanimoto, S. Kameyama, U. Tsunogai, H. Irie, Y. Kanaya, and Z. Wang
  • 学会等名: AGU 2007 Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20071210-14
• [学会発表] Chemical conversion of PON to nitrous oxide for nitrogen isotopic analysis : High-sensitivity tracer assay for nitrogen fixation, OS53A-1094 (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsunogai, U. , Kido, T. , Hirota, A. , Ohkubo, S. , Komatsu, D. D. , Nakagawa, F.
  • 学会等名: AGU 2006 Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 20061211-15
• [図書] 環境化学(第5版実験化学講座20-2巻) (2007)
  • 著者名/発表者名: 角皆 潤、谷本浩志, ほか83名
  • 出版者: 丸善